JP6311215B2 - 人存在不在検出方法及び人存在不在検出装置 - Google Patents
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Description
また、人の付近に設置して前記人が発する身体の振動を身体振動性電気信号に変換する振動センサー手段と、前記身体振動性電気信号から心臓の拍動に起因する拍動振動の拍動振動性電気信号を抽出する拍動フィルタ手段と、存在不在の比較判定の基準となる閾値電圧をもとに、前記拍動振動性電気信号の検出有りの状態を継続している時間が所定の存在継続時間以上を超えた時点で前記人が前記振動センサー手段の付近に存在していること、及び前記拍動性電気信号の検出無しの状態を継続している時間が所定の不在継続時間以上を超えた時点で人が振動センサー手段の付近に不在であると判定することを特徴としている。
また、前記振動センサー手段は、ポリフッ化ビニリデンフィルム(PVDF)とすることを特徴としている。
また、前記振動センサー手段は、フッ化ビニリデンと四フッ化エチレン共重合体(P(VDF−TeFE))とすることを特徴としている。
また、前記振動センサー手段は、薄膜シート状であって、櫛形形状、渦巻き型形状、稲妻型形状の何れか一つの形状を有することを特徴としている。
また、前記存在及び前記不在のいずれか一方の状態で前記人の付近及び遠方のいずれか一方或いは両方に通報する通報手段を有することを特徴としている。
また、所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を実時間でモニターする手段と、モニターした各信号の有無により、無呼吸症候群を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
また、所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号の基準値を予め求めて記憶させておき、これら4つの信号の基準値と測定した実際の4つの信号とを比較し、その人の終末期を判定することを特徴とする。
また、所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号の基準値を予め求めて記憶させておく記憶手段と、記憶させた4つの信号の基準値と測定した実際の4つの信号とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づきその人の終末期を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
また、所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を検出し、これら4つの信号の存在不在の第1の閾値と、微弱信号を検知する第2の閾値とを設けておき、検出した信号の内の体動信号が発生した時、前記第1及び第2の閾値を元に人が起きあがったと判定することを特徴とする。
また、所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を検出する検出手段と、これら4つの信号の存在不在を判定するための第1の閾値と、微弱信号を検知するための第2の閾値とを記憶する記憶手段と、検出した信号の内の体動信号が発生した時、前記第1及び第2の閾値を元に人が起きあがったと判定する判定手段とを有することを特徴とする。
この種のフィルタ手段において、拍動フィルタ手段120,肺呼吸振動フィルタ手段121,鼾振動フィルタ手段122及び体動振動フィルタ手段150は、コンデンサや抵抗及びオペアンプ等で構成されたローパスフィルタ(LPF)やハイパスフィルタ(HPF)のアナログフィルタ、又は身体振動性電気信号102であるアナログ信号をA/Dコンバータでデジタル信号に変換し数値化されたデータをもとにCPU(中央処理装置)の演算処理にてフィルタリングを行なうデジタルフィルタの何れか一方又は双方で構成することができる。
そこで、体動振動検出手段150は、リファレンス用センサー手段260の出力を用いて体動振動性電気信号を出力する。そして、身体振動性電気信号102から体動振動のみを検出する。検出された体動振動信号は、差動信号増幅アンプ110の負入力に入力される。一方、差動信号増幅アンプ110の正入力には身体振動性電気信号102がそのまま入力される。従って、差動信号増幅アンプ110からは、体動振動信号が除去された身体振動性電気信号102’が出力される。
図3は体動振動波形を示す図である。縦軸は電圧(V)、横軸は時間である。横軸は1秒間隔で破線で示されている。図に示すように、体動振動の波形の振幅は±4〜±4.5Vと大きく、パルス状であることが分かる。体動振動は、他の振動である拍動振動,肺呼吸振動,鼾振動(何れも出力が10mVと小さい)と比較して大きい。
1.無呼吸症候群の判定
本装置は無呼吸症候群の判定にも使用することができる。睡眠時、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を実時間でモニターする。このデータは、時系列で記憶装置に保存することができる。健康状態では、睡眠時、呼吸,心拍,鼾,体動から異常な状態は検出されない。
一方、中枢型は、脳梗塞等のような原因に起因して、脳自体から、呼吸命令が出されないために、呼吸信号及び体動信号は原理的に観察されない。中枢型は、生命の危険に曝される重篤な病気であるが、従来、簡易的に、且つ無拘束状態で、中枢型、閉塞型とを見分ける方法及び装置は存在しなかった。
本装置では、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を実時間でモニターできるので、高精度に中枢型、閉塞型を見分けることができた。もちろん、原理的には、鼾,呼吸,心拍信号だけでも、最低限、見分けることは可能であるが、体動信号が加わることで、閉塞型における呼吸と体動信号との関連性を分析することにより、閉塞型のより詳しい判断が可能になる。
2.終末期(死期)の判定
更に本装置は人の終末期(死期)の判定にも使用することができる。特に、人の終末期に、医師がこの状態過程、特に人の死期を見つけることが医学的には重要な課題となっている。
信号強度の変化は、信号判定の閾値を複数個設定することにより、定量化することができる。
更に、これらの基準データを含む時系列のデータを遠隔地の医師等関係者に実時間で送信し、状況変化を連絡通報することができるため、被験者の親族等関係者に死期を連絡通報できるものである。
3.起き上がりセンサー
病院や介護施設では、被験者(患者)のベッドからの転倒が大きな問題となっている。これに対応するためには、被験者がベッドから転倒する前に、看護師等が被験者の状態を把握する必要がある。具体的には、仰向けになっている状態から、転倒に至る過程には、先ず起き上がる行為は途中過程として必要な行為であり、この「起き上がり」を判定したいという医療・介護関係者の要望は強いものがある。
存在不在判定の場合は図2に示す存在不在判定手段140における離床入床の判定において、図10に示す拍動振動性電気信号211を元に閾値電圧(V)210を基準として拍動振動性電気信号211の有無を検出し、拍動振動性電気信号211が無い状態から有る状態となり、存在判定継続時間212を超えた時点で存在213とするとしていた。
11 ベッド
12 マットレス
13 ベッドパッド
14 敷き布団
15 人
100 振動センサー手段
101 振動センサー
102 身体振動性電気信号
102’身体振動性電気信号
110 差動信号増幅アンプ
120 振動フィルタ手段
121 肺呼吸振動フィルタ手段
122 鼾振動フィルタ手段
123 拍動振動性電気信号
124 肺呼吸振動性電気信号
125 鼾振動性電気信号
140 存在不在判定手段(離床入床判定手段)
141 A/Dコンバータ
142 CPU
143 存在不在判定信号
150 体動振動検出手段
151 体動振動性電気信号
152 体動振動フィルタ手段
160 通報手段
160 拍動フィルタ周波数特性
161 低域通過フィルタ(LPF)
162 高域通過フィルタ(HPF)
163 HPF遮断周波数
164 LPF遮断周波数
170 肺呼吸振動フィルタ周波数特性
171 低域通過フィルタ(LPF)
172 LPF遮断周波数
180 鼾振動フィルタ周波数特性
181 高域通過フィルタ(HPF)
182 HPF遮断周波数
183 低域通過フィルタ(LPF)
184 LPF遮断周波数
190 拍動肺呼吸振動フィルタ周波数特性
191 低域通過フィルタ(LPF)
192 LPF遮断周波数
200 身体振動性電気信号
201 閾値電圧(V)
202 拍動振動性電気信号
203 閾値電圧(V)
204 肺呼吸振動性電気信号
205 閾値電圧(V)
206 鼾振動性電気信号
210 閾値電圧(V)
211 拍動振動性電気信号
212 存在判定継続時間
213 存在
220 閾値電圧(V)
221 肺呼吸振動性電気信号
222 存在判定継続時間
223 存在
224 閾値電圧(V)
225 肺呼吸振動性電気信号
226 不在判定継続時間
227 不在
230 閾値電圧(V)
231 鼾振動性電気信号
232 存在判定継続時間
233 存在
234 閾値電圧(V)
235 鼾振動性電気信号
236 不在判定継続時間
237 不在
240 閾値電圧(V)
241 鼾振動性電気信号
242 鼾停止区間
243 鼾活動区間
250 平面シート形状
251 平面多角型形状
252 くし型形状
253 渦巻き型形状
254 稲妻型形状
260 リファレンス用センサー手段
261 記憶装置
Claims (17)
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から振動センサーにより体動に起因する体動振動パルス群を抽出し、前記体動振動パルス群が有りの状態が所定の期間内に少なくとも2個以上あることで前記人が前記所定の場所に存在していること、及び前記体動振動パルス群が1個以下の状態が所定の期間内にあることで、前記人が前記所定の場所に不在であると判定することを特徴とする人存在不在検出方法。
- 前記体動振動パルス群のみを検出するため、振動センサーを中間材料で覆うようにしたことを特徴とする請求項1記載の人存在不在検出方法。
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を実時間でモニターし、モニターした各信号の有無により、無呼吸症候群を判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の人存在不在検出方法。
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号の基準値を予め求めて記憶させておき、これら4つの信号の基準値と測定した実際の4つの信号とを比較し、その人の終末期を判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の人存在不在検出方法。
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を検出し、これら4つの信号の存在不在の第1の閾値と、微弱信号を検知する第2の閾値とを設けておき、検出した信号の内の体動信号が発生した時、前記第1及び第2の閾値を元に人が起きあがったと判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の人存在不在検出方法。
- 所定の場所にいる人の付近に設置して前記人が発する身体の振動を電気信号に変換する振動センサー手段と、前記電気信号から体動に起因する体動振動パルス群を抽出する体動振動フィルタ手段と、前記体動振動パルス群が有りの状態が所定の期間内に少なくとも2個以上あることで前記人が前記所定の場所に存在していること、及び前記体動振動パルス群が1個以下の状態が所定の期間内にあることで、前記人が前記所定の場所に不在であると判定する判定手段とを備えたことを特徴とする人存在不在検出装置。
- 前記電気信号から心臓の拍動に起因する拍動振動の拍動振動性電気信号を抽出する拍動フィルタ手段、前記電気信号から肺呼吸に起因する肺呼吸振動の肺呼吸振動性電気信号を検出する肺呼吸振動フィルタ手段、又は電気信号から鼾に起因する鼾振動の鼾振動性電気信号を抽出する鼾振動フィルタ手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載の人存在不在検出装置。
- 前記拍動フィルタ手段は、前記電気信号の周波数成分にあって、1Hzに設定された遮断周波数以上の周波数帯域を通過させる高域通過フィルタ、及び4Hzに設定された遮断周波数以下の周波数帯域を通過させる低域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項7に記載の人存在不在検出装置。
- 前記肺呼吸振動フィルタ手段は、前記電気信号の周波数成分にあって、1Hzに設定された遮断周波数以下の周波数帯域を通過させる低域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の人存在不在検出装置。
- 前記鼾振動フィルタ手段は、前記電気信号の周波数成分にあって、100Hzを超えて設定された遮断周波数以上の周波数帯域を通過させる高域通過フィルタ、及び400Hz以上から1000Hz以下の範囲内で設定された遮断周波数以下の周波数帯域を通過させる低域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 前記振動センサー手段は、多孔性ポリプロピレンエレクトレットフィルム(EMFI)、ポリフッ化ビニリデンフィルム(PVDF)、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレン共重合体(P(VDF−TrFE))又はフッ化ビニリデンと四フッ化エチレン共重合体(P(VDF−TeFE))であることを特徴とする請求項6乃至10の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 前記振動センサー手段は、薄膜シート状であって、くし型形状、渦巻き型形状、稲妻型形状の内の何れか一つの形状を有することを特徴とする請求項6乃至11の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 前記振動センサー手段は、薄膜シート状であって、5角以上で1000角以下の多角形、曲線形の何れか一方或いは両方を有する形状であることを特徴とする請求項6乃至11の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 前記存在及び前記不在の何れか一方の状態で、前記人の付近及び遠方の何れか一方或いは両方に通報する通報手段を有することを特徴とする請求項6乃至13の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を実時間でモニターする手段と、モニターした各信号の有無により、無呼吸症候群を判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項6乃至14の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号の基準値を予め求めて記憶させておく記憶手段と、記憶させた4つの信号の基準値と測定した実際の4つの信号とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づきその人の終末期を判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項6乃至14の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
- 所定の場所にいる人が発する身体の振動から、呼吸,心拍,鼾,体動の4つの信号を検出する検出手段と、これら4つの信号の存在不在を判定するための第1の閾値と、微弱信号を検知するための第2の閾値とを記憶する記憶手段と、検出した信号の内の体動信号が発生した時、前記第1及び第2の閾値を元に人が起きあがったと判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項6乃至14の何れか1項に記載の人存在不在検出装置。
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